化工原理chapter 1

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1、化工过程开发与设计绪论第一章化工过程开发方法第二章化工设计概述化工过程开发与设计第三章物料衡算与热量衡算第四章流程的组织与分析第五章化工过程的自动控制第六章安全与防护第七章经济分析与评价第八章化工设计软件第九章化工设计实例1许文林2许文林化工过程开发方法第一章§1化工过程开发的目的与程序化工过程开发方法§2化工过程开发放大方法4许文林§1化工过程开发的1.1过程开发的目的和意义目的与程序5许文林6许文林11.化工过程开发2.过程开发的目的和意义在化工领域中,过程开发总是从化学实验研究开始的。化工过程开发是要把生产“设想”变为生产“现实”，即从实验当实验研究中有了新发现（如采用

2、了新原料、或者是获室研究成果过渡到第一套工业生产装置。得了某种新产品、或是利用了某种新的催化剂、或是采化工过程开发是实验中的构想和研究成果能否顺利投入工业用了某种新技术、或者甚至是实现了某一新的化学反生产的关键环节，这一过程对新技术、新产品的工业实施以应），并对这种新的发现作了充分的技术和经济评价及现有过程的改进具有举足轻重、不可缺少的作用。后，就要进入了以建厂为目的的工业开发阶段。但是从实验室研究成果到工业生产过程存在放大效应。因此,化工过程开发就是指从实验室成果实现工业生产装置的单靠在实验阶段取得的研究资料是不够的，需进行化工过程成功开车和运转。开发研究。→目的意义→放大

3、效应7许文林8许文林3.从实验室到工业过程存在放大效应的原因→5点(3)在实验室里得到的产品样品，往往是经过(1)热力学数据和反应动力学数据大多还不足最有利的操作步骤而制得的，反应物也往往是采用试剂级原料，因此关于最终产品以解决从小规模装置过渡到大规模的工业的特性尚不能最后定论。化生产装置的所有问题。(4)实验室一般是在操作参数有限的范围内进(2)副产物对反应过程和最终产品性质的影响行的。诸如流体分布、温度分布等问题尚还不够清楚。须进一步确定。→续→续9许文林10许文林基于以上原因，在实验室中虽然对过程已有一定(5)实验所用的材料、设备和物料与工业生的认识，而且有了一个设想,

4、但对这种工艺方法放大到在工业生产规模时，技术上能否实现、装产并非完全相同，而且实验时间相对较置的各部分的尺寸如何确定、构件的组成如何等短，在实验室里一般较少考虑使用设备问题还缺乏过程计算、设计和操作所必须的一些工程技术资料。材料的腐蚀和产品污染等问题。过程开发就是要通过有关研究，逐步完善和填补这些空白。→→1.211许文林12许文林21.2.1化工过程开发的前期准备工作→5点首先，应明确涉及的产品是否具有经济价值，并能满足国民经济的需要。通过初步的考核，1.2化工过程开发的程序证明产品的性质能满足需要，并对其它方法也作相应的比较，否则要改变工艺，使其能达到所要求的技术经济指标

5、。第二，有关的反应特性均应在实验室研究过。所希望的产品及副产品已知，在一定条件下，获得有关收率和反应速率的数据。→1.2.1→13许文林14许文林第三，已初步进行了过程技术、经济评价。第五，待开发项目是否有发展前景若已知参与过程的物料性质，则可设想各种[若涉及的是一项新工艺，则要不要开发，可能的分离、净化方法和步骤。主要取决于技术风险、竞争状况和该工艺路线的发展前途。第四，有可行的分析检测方法。若涉及的是[要进行新技术、新工艺的开发工作，必须新产品，则要预先准备好关于中间产品和副在技术上可靠、经济上合理、对环境的危产品的分析方法，以及确定最终产品纯度的害小，而且这项技术对其它

6、相关技术领域分析、检测方法。也有借鉴之处。→→1.2.215许文林16许文林1.2.2化工过程开发的程序化工过程开发的程序基础开发研究[包括基础研究、概念设计、初步评价[是化工过程开发的基础过程开发研究[在概念设计指导下的扩大试验或冷模试验,为过程开发提供放大的信息和依据[是化工过程开发的主体工程开发研究[工程开发研究包括概念设计、基础设计、可行性研究、技术经济评价、工程设计[是化工过程工业化实施的核心和灵魂→归纳→1.2.317许文林18许文林31.2.3化工过程开发的主要环节注意：(1)资料收集→用工程观点收集和整理与过程有关[上述几点只是过程开发中的几个关键内容，的技术

7、情报资料而不是其全部。(2)概念设计→进行预设计（概念设计）[例如分析方法的研究、催化剂的评价、反应动(3)过程评价→对过程进行技术和经济评价力学的测定、材料的腐蚀实验和物性数据的测(4)中试→进行模拟实验和中间实验定等等许多实验室研究工作均应直接属于过程(5)整理资料→按照工程设计的观点整理情报资料开发内容。和实验结果(6)基础设计、工程设计[实验室研究与过程开发不能截然分开。→→1.319许文林20许文林1.3基础开发研究的内容1.4中试研究1.中试的必要性1.提出并试验验证选定的生产方法及工艺条件